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机械设计基础课程设计（1）设计题目糕点切片机机电工程学院机械电子091班200910834101学号设计者曾振兴指导老师施俊侠2011年6月30日机械设计基础（1）课程设计任务书1．计题目：糕点切片机2．工作原理及工艺动作过程糕点先成型（如长方体、圆柱体等）经切片后再烘干。糕点切片机要求实现两个动作：糕点的直线间歇移动和切刀的往复运动。通过两者的动作配合进行切片。改变直线间歇移动速度或每次间歇的输送距离，以满足糕点的不同切片厚度的需要。3．原始数据及设计要求1）糕点厚度：10~20mm。2）糕点切片长度（亦即切片高）范围：5~80mm。3）切刀切片时最大作用距离（亦即切片宽度方向）：300mm。4）切刀工作节拍：40次/min。5）工作阻力很小。要求选用的机构简单、轻便、运动灵活可靠。6）电机可选用，功率0.55KW（或0.75KW）、1390r/min。4．设计方案提示1）切削速度较大时，切片刀口会整齐平滑，因此切刀运动方案的选择很关键，切口机构应力求简单适用、运动灵活和运动空间尺寸紧凑等。2）直线间歇运动机构如何满足切片长度尺寸的变化要求，是需要认真考虑的。调整机构必须简单可靠，操作方便。是采用调速方案，还是采用调距离方案，或采用其它调速方案，均应对方案进行定性分析比较。3）间歇机构必须与切刀运动机构工作协调，即全部送进运动应在切刀返回过程中完成。需要注意的是，切口有一定的长度（即高度），输送运动必须在切刀完全脱离切口后方能开始进行，但输送机构的返回运动则可与切刀的工作行程在时间上有一段重叠，以利提高生产率，在设计机器工作循环图时，应按照上述要求来选择间歇运动机构的设计参数。5．设计任务1）根据工艺动作顺序和协调要求拟订运动循环图（A3）。2）进行输送间歇运动、切刀往复直线运动的选型。3）进行机械运动方案的评价和选择。4）根据选定的电机和执行机构的运动参数拟订机械传动方案。5）画出机械运动方案示意图。6）对机械系统和执行机构进行尺寸设计。7）画出机构运动简图。（A1）7）对间歇机构或往复运动机构进行运动分析，绘制从动件的位移、速度、加速度曲线图。（A2）8）编写设计说明书。（用A4纸张，封面用标准格式）机械设计基础（1）课程设计指导书1．设计步骤1）明确工作原理和工艺动作分解糕点切片机要求完成两个动作：a)糕点的直线间歇运动；b)切刀的直线往复运动。二者的动作要求配合完成切片，并能改变间歇运动的速度或间歇的输送距离，来完成糕点不同的切片厚度。2）根据工艺动作顺序和协调要求拟订运动循环图。（3）执行机构的选型切刀的往复直线移动可采用连杆机构、凸轮机构、齿轮齿条、组合机构等；糕点的直线间歇运动可选择连杆机构、齿轮机构、凸轮机构、棘轮机构、槽轮机构等；上述机构的结构、工作原理及特点参考课本第十二章及手册第四、五、六章。机构的选型应遵循以下原则及方法：见手册212页。4）机械运动方案的评价对上述两执行机构，作其形态学矩阵，可得到很多方案。如：切刀的往复直线移动连杆凸轮凸轮—连杆凸轮—齿轮糕点的直线间歇运动连杆凸轮棘轮齿轮机械运动方案是由若干个执行机构组成的。在方案设计阶段，对单一机构的选型或整个机械运动方案的选择都应建立合理的、有效的评价指标。从机构和机械运动方案的选择和评定的要求来看，主要应满足五个方面的性能指标。见表2表2机械运动方案的评价指标性能指标具体内容机构的功能1）运动规律的型式；2）传动精确高低机构的工作性能1）应用范围；2）可调试；3）运转速度；4）承载能力机构的动力性能1）加速度峰值；2）噪声；3）耐磨性；4）可靠性经济性1）制造难易；2）制造误差敏感度；3）调整方便性；能耗大小结构紧凑1）尺寸；2）重量；3）结构复杂性目前常用的评价方法很多，如系统评价法、模糊综合评价法等。本次课程设计中机械运动方案的评价采用定性评价，由指导老师组织学生集体完成。5)机械传动系统的速比和变速机构机械系统通常由原动机、传动装置、执行机构和控制操作部件组成。原动机是机械系统中的驱动部分，其类型和规格已经选定，执行机构的型式通过上述设计已经确定，此时应进行机构的传动系统设计计算。传动系统是把原动机和执行机构连接起来的装置。在糕点切片机中，传动系统将驱动电机的运动并列传递到两执行机构。传动机构的选择及传动装置传动比的选择见课本和手册第十章相关内容。6）绘制机械运动方案草图按已选定的执行机构的型式及机械传动系统，画出糕点切片机的机械运动示意图（草图）。然后进行机械运动系统的尺寸计算，有关参数计算完毕后，应选取适当比例绘制机械运动方案图。7）对机械传动系统和执行机构进行尺寸计算根据机械运动方案示意图，对机械传动系统和执行系统进行尺寸计算，具体计算方法参考课本。8）机构运动分析用图解法对两执行机构中的一个机构进行运动分析，绘制从动件的位移、速度、加速度曲线（A2）。该项任务由方案相同的一组同学共同完成，位置点有组长分配。9）编写说明书课程设计说明书是技术说明书的一种，是对课程的总结。主要内容包括：课程设计题目简介、根据工艺动作顺序和协调要求拟订运动循环图、执行机构的选择和评价、机械传动系统设计计算、机械运动方案简图的绘制、机械运动系统机构的计算、机构运动分析。设计说明书用K纸张书写，并按以下顺序装订成册：分面（由指导老师提供统一格式）、课程设计任务书、摘要、目录、正文、参考文献。2．注意事项1）每位同学在设计过程中最好准备一个笔记本，把设计过程中查阅、摘录的资料、计算及构思草图记录在案，这些资料是设计说明书的的基本要素。2）设计中所需知识可能会超出《机械原理》课堂讲述的知识，同学们应通过自学补充。3）推荐参考资料：《机械原理课程设计手册》邹慧君主编高教出版社。4）建议设计进度设计任务所需时间（天）熟悉资料及题目1拟订运动循环图0.5执行机构选型及评价1.5方案评价0.5传动系统设计计算1.5机械系统尺寸计算1.5机械运动方案图绘制1机构运动分析1.5编写说明书1.0摘要糕点切片机的电动机经皮带和齿轮系减速后，达到40转/分。再用棘轮机构连接一皮带组成糕点的进给机构，并满足间歇运动的要求。同时通过另外一组皮带轮带动曲柄滑块机构运动（滑块上带切刀），实现糕点的切片。间歇运动机构与切刀运动机构工作协调。由于每一次切的过程都一样,从而使每一片糕点的大小都一样。而通过改变进给的距离，可调整切片的厚度。.关键词：糕点切片机凸轮连杆不完全齿轮目录一、设计题目：糕点切片机...................................................................................................7二、工作原理及工艺动作过程...............................................................................................7四、运动循环图.......................................................................................................................7运动循环图...............................................................................................................................8五、执行机构的选型与评价...................................................................................................81.机构选型............................................................................................................................82.机构评价............................................................................................................................8六、机械传动系统的速比和变速机构...................................................................................91.动力输入机构设计计算....................................................................................................92．刀片执行机构传动设计...............................................................................................103.传送带的间歇执行机构的设计计算..............................................................................12（1）输送带滚筒设计.......................................................................................................12（2）间歇不完全齿轮设计...............................................................................................12七、运动分析.........................................................................................................................15八、注意事项.........................................................................................................................17九、设计小结.........................................................................................................................17十．参考书目.........................................................................................................................17一、设计题目：糕点切片机二、工作原理及工艺动作过程糕点先成型（如长方体、圆柱体等）经切片后再烘干。糕点切片机要求实现两个动作：（a）糕点的直线间歇移动（b）切刀的往复运动通过两者的动作配合进行切片。改变直线间歇移动速度或每次间歇的输送距离，以满足糕点的不同切片厚度的需要。三、原始数据及设计要求1）糕点厚度：10~20mm。2）糕点切片长度（亦即切片高）范围：5~80mm。3）切刀切片时最大作用距离（亦即切片宽度方向）：300mm。4）切刀工作节拍：40次/min。5）工作阻力很小。要求选用的机构简单、轻便、运动灵活可靠。6）电机可选用，功率0.55KW（或0.75KW）、1390r/min。四、运动循环图糕点切片机要求实现两个执行动作：糕点的直线间